烧结温度对双晶硬质合金组织的影响

钨粉末的粒度可影响硬质合金的晶粒度及其性能,通过细化钨粒度可提高其硬度。本实验用不同粗细的钨,以钨钴合金为研究体系,加入少量钽,在不同温度下进行烧结,对其性能进行研究。烧结温度对双晶硬质合金组织的影响如下:

1425℃烧结时平均晶粒尺寸为0.91μm,标准偏差0.36μm;

1450℃烧结时平均晶粒尺寸为 0.75μm,标准偏差0.33μm;

1500℃烧结时平均晶粒尺寸为0.98μm,标准偏差0.42μm。

在1425℃烧结时,晶粒尺寸主要分布在极细晶,基本呈正态分布;在1450℃烧结时,晶粒尺寸集中分布在相邻的超细晶和极细晶,二者之和占统计总数的近70%,纳米晶数量也达到最高;在1500℃烧结时,晶粒尺寸主要分布在极细晶,但部分晶粒长大明显,出现了少数粗晶粒,导致纳米晶和超细晶比例减少而中晶和中粗晶所占比例升高,晶粒尺寸分布较分散。

钨晶粒度没有随烧结温度的升高而升高,在1450℃烧结时,钨晶粒度出现降低,这主要于钽的抑制作用相关。抑制剂溶解于粘结相中可以降低钨在其中的溶解度,从而抑制钨在粘结相中通过溶解析出过程长大。1425℃烧结时,由于温度较低,钽在钴中的溶解度不大,抑制效果不明显;1450℃烧结时达到了钽在钴中的共晶温度,钽在钴中的溶解度升高,对钨的抑制作用增强;温度继续升高,钽在钴中的溶解度不会继续升高,抑制效果不变,而高温利于钨晶粒长大,因此,在1500℃烧结时,钨晶粒继续长大。

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